設計模式之（7）——裝飾設計模式

　　定義：裝飾設計模式允許向一個現有的物件新增功能，而不改變其結構（這就很符合程式設計的「開閉原則」），重點突出類功能的增強，屬於結構型建立模式，這種模式建立了一個裝飾類，用來包裝原有類，保持類方法簽名完整的情況下，提供了額外的功能。

　　意圖：動態地給一個物件增加一些額外的職責，裝飾是比子類更為靈活和優秀的一種方案；

　　主要解決：通常擴充套件一個類我們通常使用繼承實現，由於繼承為類引入特徵，通常隨著功能的擴充套件，子類會很膨脹，容易造成類爆炸；裝飾設計模式是一種使用組合替代繼承的最佳實現，《effective java》中也建議「組合優先於繼承」，物件導向程式設計有封裝、繼承和多型三大特徵，其中封裝和繼承卻有一點矛盾，繼承意味著子類依賴了父類別的實現，一旦父類別中改變了規則，會對子類造成影響，這是打破封裝的一種表現，而組合就是巧用封裝來實現繼承功能的程式碼複用；

　　何時使用：在不想增加很多子類的情況下擴充套件類的功能；

　　設計模式結構圖：

　　模式角色分析：

　　1、抽象構件角色（Component）:定義一個抽象介面，用來規範被裝飾類的行為；

　　2、具體構件角色（ConcreteComponent）:需要被裝飾的目標物件；

　　3、抽象裝飾角色（decorator）:持有一個具體構件物件的範例，並定義一個與抽象構建介面一致的介面；

　　4、具體裝飾角色（ConcreteDecorator）:具體的裝飾類，負責給被裝飾者擴充套件功能；

　　優點：

　　1、裝飾和繼承都能達到擴充套件類功能的目的，但是裝飾模式更加靈活；

　　2、裝飾設計模式有很好的可延伸性；

　　3、通過使用不同的具體裝飾類，以及這些類的排列組合，可以實現多重灌飾；

　　缺點：

　　裝飾設計或是會導致程式設計中出現許多小物件，如果過度使用會使程式變得更加複雜；

　　UML類圖：

　　測試程式碼:

package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: Shape  
 * @Description:  抽象構件角色（Component），用來約束被裝飾物件的行為
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:11:29
 */
public interface Shape {

    /**
     * 
     * @Title: draw 
     * @Description:
     */
    public void draw();
}

package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: Circle  
 * @Description:  具體構件角色（ConcreteComponent），被裝飾的物件
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:14:50
 */
public class Circle implements Shape {

    @Override
    public void draw() {
        System.err.println("Shape: Circle.");
    }

}

package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: Rectangle  具體構件角色（ConcreteComponent），被裝飾的物件
 * @Description:  
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:13:36
 */
public class Rectangle implements Shape {

    @Override
    public void draw() {
        System.err.println("Shape: Recatangle.");
    }

}

package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: ShapeDecorator  
 * @Description:  抽象裝飾角色(Decorator),定義一組與抽象構件角色相同的行為，
 *                      通過實現介面來定義，並持有一個具體構件角色的參照，在完成裝飾設計模式增加的功能之後再呼叫原有功能
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:16:42
 */
public abstract class ShapeDecorator implements Shape{
    
    private Shape shape;
    
    public ShapeDecorator(Shape shape) {
        this.shape = shape;
    }

    @Override
    public void draw() {
        shape.draw();
    }

}

package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: RedShapeDecorator  
 * @Description: 具體的裝飾者類，負責給被裝飾者類擴充套件功能； 
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:55:38
 */
public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator{

    public RedShapeDecorator(Shape shape) {
        super(shape);
    }
    
    @Override
    public void draw() {
        super.draw();
        setRedColor();
    }
    
    private void setRedColor() {
        System.err.println("Red Color!");
    }

}

package cn.com.pep.model.decarator.impl2;
/**
 * 
 * @Title: DecoratorPatternDemo  
 * @Description:  測試類
 * @author wwh 
 * @date 2022-9-1 16:56:54
 */
public class DecoratorPatternDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
        Shape shape = new Rectangle();
        ShapeDecorator decorator = new RedShapeDecorator(shape);
        decorator.draw();
    }
}  

裝飾設計模式在JDK原始碼中的應用：
　　裝飾設計模式在jdk原始碼中最具代表性的應用莫過於I/O體系中的InputStream/OutputStream，Reader/Writer等，現在我們就以InputStream為例進行分析：
　　
抽象構件角色（Component）：InputStream類，用來定義具體構件的行為；
具體構件角色（ConcreteComponent）:FileInputStream、ByteArrayInputStream、ObjectInputStream類，具體被裝飾的類；
抽象裝飾角色（Decorator）:FilterInputStream類，通過繼承抽象構建角色類來定義一組與具體構件類相同的行為，再通過聚合的方式來持有被裝飾角色的參照；
具體裝飾角色（ConcreteDecorator）:BufferedInputStream、DataInputStream、CheckedInputStream類，具體裝飾者類，負責給被裝飾者增加功能；

寫在後面：
　　裝飾設計模式中，裝飾者和被裝飾者都可以獨立擴充套件，沒有耦合關係，被裝飾者無需知道裝飾者的存在，裝飾者也無需關心被裝飾者的具體細節，裝飾設計模式可以動態擴充套件一個類的功能，
是繼承的一種替代方案，但是裝飾的層級過多可能比較複雜。